高中生視角對機器人編程學習的分析與研究

許逸熙

摘 要：高中生在學習機器人編程課程時，因這一學科對于學生的探索性要求比較高，且受高中生所掌握的知識程度限制，導致我們在進行深入探索期間可能會遇到大量的問題。由于部分內容高中生無法理解，只有依靠自身想象力和所學到的綜合科學知識來解決所遇問題，因此導致這門課程的學習難度較高，要求學生創(chuàng)新能力較強，而且還要有著持之以恒的毅力，才能夠學習好這門科學。

關鍵詞：高中生;機器人編程;學習

前言：學習機器人編程需要經歷幾個階段的學習，在前期階段，主要是對科學知識的積累，學習相關課程，然后在老師的指導下實際編程。做好這些階段的工作以后，才能獨立編程。對機器人編程，采用編程的方法一般是使用多任務編程法，要求學生有較強的想象力，使用自由的方法來完成編程。

1.機器人編程學習的動力

高中生學習機器人編程的動力方面，主要是成就感和自信心促成高中生學習機器人編程的主要動力[1]。其實機器人的編程學習是一種比較乏味，而且還枯燥的一項工作，高中生之所以會對機器人編程感興趣，是因為高中生渴望成功，也希望被認同，以這樣的形式來實現(xiàn)人生價值。機器人編程的學習，隨著對這些方面的知識不斷堆積，學習難度也會隨之增加，我們這個時候意志力就很容易受到沖擊，有的高中生會出現(xiàn)注意力下降問題，隨后還會出現(xiàn)對機器人編程學習興趣不濃的現(xiàn)象。這個階段的出現(xiàn)，我們需要老師的鼓勵，需要家長的支持，以此來激發(fā)高中生對機器人學習的興趣。老師在這個過程中，為了提高學生的學習積極性，可以采用階段性的成果體驗，來讓學生獲得成就感。階段性的任務完成以后，老師應該為我們提出新的問題。并且老師要和我們一起，在機器人的編程中尋找程序代碼新的美感。比如：代碼的整潔，代碼的參差有度，以及具有邏輯性等特點。進而使我們對機器人編程的學習產生極高的學習興趣和熱情。

2.綜合各學科知識

高中生機器人編程學習是一項艱巨的任務，這個任務中有著系統(tǒng)性的特點。因此要求高中生在學習機器人的編程過程中，要把各個學科的知識綜合起來，這些知識的綜合使用，才能夠為機器人編程學習打下堅實的基礎。因此在學習機器人的編程上，要學習好物理課程中的電子學原理、機械學原理和光學原理等知識。學習好這些物理知識的同時，還要求有著較強的信息技術知識，同時還要有著數(shù)學方面的知識，從這些知識的結構上來看，主要是掌握一些關于理科方面的知識，方便機器人編程開展。機器人在編程學習中關于編程策劃，如果涉及到的是生物工程方面，還需要對這個方面知識掌握。機器人的編程學習，只有在全面掌握好各方面知識后，才能夠把編程學習開展的更好。并且在開展編程過程中，還有一個不斷積累經驗的問題，只有不斷豐富經驗，才可以編制出更好的機器人程序，激發(fā)高中生的積極性和成就感，使這些形成一個良性循環(huán)，以此發(fā)展我國的機器人事業(yè)。

3.硬件的編程

高中學生在機器人程序編程學習方面，要做好的學習任務是對機器人硬件使用和認識。機器人的程序編程方面，很多都是使用指令來操作硬件。因此高中生在學習機器人的編程方面，應該對硬件的組成和工作原理深入學習了解，另外還要學習如何獲得傳感器中傳出的信息，并且還要學習如何執(zhí)行傳感器傳出的命令，通過這些學習方法，來了解更多的硬件知識。

3.1工作原理以及結構

對于機器人的編程工作，需要先了解什么是傳感器，以及什么是控制器，以及執(zhí)行器等，對這些知識的了解同時，還要對工作原理掌握，只有在掌握好這些元件的工作原理以后，才可以準確接收它們發(fā)出的信息，并且根據(jù)信息執(zhí)行命令，當然也可以使用編程的方法來對傳感器下達執(zhí)行命令。高中生在學習機器人的編程中，要勇敢嘗試，高敢于動手和實踐操作。對于學習編程，要仔細觀察機器人的動作特征，根據(jù)細節(jié)特征觀察，推理出編程代碼的意義和作用。長期對這些方面培養(yǎng)，會促使高中生養(yǎng)成善于思考的能力，同時還可以培養(yǎng)高中生敏銳的觀察能力。這些能力培養(yǎng)學生在創(chuàng)新能力上增強，這有助于機器人程序編程的完善，也有助于設計機器人。

3.2測試執(zhí)行器和傳感器的參數(shù)值

高中生要想掌握好傳感器，需要在老師的指導下了解傳感器的各項參數(shù)和性能。高中生在對這些充分了解以后，才可以實現(xiàn)自主的控制傳感器。同時高中生在學習傳感器知識同時，還需要在老師指導下親自測量傳感器的應用范圍。親手檢測時，要遵循好某一原則，同時在檢測時，還要做好記錄工作，對檢測指標記錄，對記錄分析找出其中經驗。高中的機器人編程課程和其它學科有很多的不相同之處，就是在其它科學課程中遇見的問題，可以通過查閱資料來獲得解決方法，但是在機器人編程學科，如果學習時遇見問題，將無法使用查找資料的方法來對問題解決。這個課程解決問題的方法，只能夠使用不斷探索，不斷對經驗積累，來解決實際遇見的問題，而且解決問題的答案還沒有固定性。

4.進行復雜的機器人編程

高中機器人編程是一個比較復雜的過程，這個過程分成幾個階段，這幾個階段中都要求高中生要有著扎實的理論基礎，還要有著在實踐操作中總結的經驗。做好前面這些階段的工作以后，才是最后的一個階段，也就是對機器人編程，這是一個非常復雜的階段。

機器人的編程階段是這項任務的最高級階段，這個編程學習的過程中，采用的編程方法主要是多任務編程法，這種編程的方法特點上，有著可以使用自身知識來編程，也可以使用知識加自身豐富想象力來編程，這種編程有著自由發(fā)揮的特征。多任務編程法編程是一種沒有壓力的編程方法，要求學生在想象空間上盡情發(fā)揮，以此來實現(xiàn)機器人的編程。

結束語：綜上所述，高中生學習機器人程序編程上，主要有著四個方面的內容，這些包括了：機器人編程學習的動力、綜合各學科知識、硬件的編程、進行復雜的機器人編程。完成好這些步驟，才可以學習好機器人編程學習。

參考文獻

[1]李季垚.從高中生視角看機器人編程學習[J].科技視界，2018（30）：24-25.